原始的作物栽培技术产生于人类最初的农业生产活动。考古发掘材料表明，中国至迟在七八千年前已有作物栽培，甲骨文中已出现黍、麦、粟、禾等作物名称。卷帙浩繁的中国历代农书，记录了十分丰富的古代作物栽培经验。然而作物栽培学作为一门具有科学理论依据的学科，它的形成距今还只有近半个世纪。

19世纪末20世纪初以后，由于植物生理学、植物营养学和植物生态学的发展，为人们深入揭示作物-环境条件-栽培技术措施三者之间的关系提供了可能，才使作物栽培技术的研究逐步由经验阶段提高到理论阶段，开始致力于应用现代科学探索上述三者关系中的规律性和相应的调控技术。在欧美国家，原有研究各种作物生产技术的农艺学(见农艺)，后逐渐分化，分别形成专门研究作物的栽培、育种、营养、生理和生态等的独立学科。

中国于20世纪50年代在农业院校中设置作物栽培学学科，并在1958年编写出版了第一本作物栽培学教科书。